KR200393376Y1

KR200393376Y1 - 수중펌프

Info

Publication number: KR200393376Y1
Application number: KR20-2005-0016613U
Authority: KR
Inventors: 이윤호
Original assignee: 이윤호
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2005-08-18

Abstract

본 고안은 수중펌프에 대한 것으로, 고안의 주된 목적은 오일실이 구비된 임펠러 케이스과 메카니칼 씰이 구비된 워터 챔버의 사이에 별도의 압력 완충공간을 구비하고, 그 내부에서 모터축 중단에 압력 변환 슬리브를 구비하여 오일 씰을 통과하는 압력이 직접 메카니칼 씰을 향하지 못하고 우회 되도록 개량하여 메카니칼 씰의 내구성을 향상시키고자 하는데 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징적인 구성 수단은 하우징(11)과, 이 하우징 내부의 고정자(12)와, 그 중앙에서 모터축(14)에 축설된 회전자(13)와, 상기 모터축(14)을 지지하기 위한 모터캡(15)을 가지는 전동 모터부(10), 그리고 상기 전동 모터부의 하측에 결합하되, 그 아래의 임펠러 케이스(30)와의 사이에 챔버(20)를 확보하는 챔버 프레임(21)과, 이 챔버 프레임(21)의 하단에 연결된 임펠러 케이스(30)와, 상기 챔버 프레임 및 임펠러 케이스를 관통하는 상기 모터축(14)의 중단에 축착된 메카니칼 씰(50)과, 상기 모터축의 하단에 축착된 임펠러(40)를 포함하여 이루어진 수중펌프에 있어서, 상기한 챔버 프레임(21)에 의해 형성되는 챔버(20)와, 상기 임펠러 케이스(30)의 사이에 별도의 압력 완충공간(60)을 확보하고, 상기한 모터축(14)에는 상기 압력 완충공간(60)의 내부에서 압력 변환 슬리브(70)를 축착하여 압력이 모터축을 따라 상승하는 것을 방지하는 것이다.

Description

수중펌프{UNDERWATER PUMP}

본 고안은 수중펌프에 대한 것으로, 더 상세하게는 펌프 내부에 압력 변환 슬리브를 내장하고 압력 완충공간을 확보하여 임펠러의 회전으로 고압이 발생할 때 압력의 일부가 메카니칼 씰에 직접작용하여 기밀성을 손상시키는 것을 예방하기 위한 것이다.

일반적으로 수중펌프는 도 1에서 보는 바와 같이 전동 모터부(10)와, 그 아래의 워터 챔버(20)와, 그 아래의 임펠러 케이스(30)로 이루어진다.

전동 모터부(10)는 하우징(11)의 내부에 마련된 고정자(12)와, 그 고정자의 중앙에서 모터축(14)에 축착된 채 회전하는 회전자(13)와, 상기 모터축(14)을 지지하기 위한 상, 하 베어링(15a)(21a)을 포함하며, 이때의 상측 베어링(15a)은 모터캡(15)에 설치되고, 하측 베어링(21a)은 다음의 워터 챔버(20)를 구성하는 챔버 프레임(21) 상에 설치된다.

상기 모터축(14)은 챔버 프레임(21)을 지나서 원터 챔버(20)를 관통한 후, 그아래의 임펠러 케이스(30) 속으로 노출되어 임펠러(40)를 체결할 수 있게 된다.

그리고 상기 임펠러 케이스(30)는 그 내부에서 모터축(14)의 끝단에 축착된 임펠러(40)와, 상기 임펠러 케이스(30)을 받치는 베이스부재(31)로 이루어지고, 상기한 임펠러 케이스(30)의 아랫쪽으로는 유입구(32), 측편으로는 배출구(33)가 각각 구비된다.

이때, 상기한 워터 챔버(20)의 속으로 관통하는 모터축(14)에는 모터축이 회전하는 상태에서도 기밀이 유지되도록 메카니칼 씰(50)이 구비되고, 임펠러(40)가 축착되는 쪽으로는 오일 씰(35)이 구비된다.

따라서 모터캡(15)속으로 연결된 케이블을 따라 전원이 공급되면 고정자(12)와 회전자(13)사이에 발생하는 전자기력으로 써 회전자(13)가 기동을 하게 되며, 그 기동력은 동축인 모터축(14)상에 연결된 임펠러(40)를 회전 시키므로 임펠러 케이스(30)의 유입구(32)로부터 배출구(33)로 유체를 펌핑을 할 수 있게 된다.

그러나 상기와 같이 구성된 종래의 수중 펌프에 있어서 다음과 같은 단점이 지적된다.

즉, 임펠러(40)가 회전하여 펌프가 작동되기 시작하면 임펠러 케이스(30) 내부에 압력이 높아지는 바, 이때의 압력이 정상작동으로써 약 3kg/㎠ 이하일 때는 오일 씰(35)은 물론 메카니칼 씰(50)에 무리가 없으나, 때때로 임펠러 케이스(30) 내부 압력이 약 3kg/㎠ 이상이 될 때는 그 압력의 일부가 오일 씰(35)을 지나서 메카니칼 씰(50)에까지 치고 올라가는 작용을 하게 되고, 이와 같은 압력의 작용은 메카니칼 씰(50)의 기밀성을 손상시킨다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 하고자 안출한 것으로, 고안의 주된 목적은 오일실이 구비된 임펠러 케이스과 메카니칼 씰이 구비된 워터 챔버의 사이에 별도의 압력 완충공간을 구비하여 임펠러 케이스의 내부에서 발생하는 압력이 직접 메카니칼 씰에 크게 작용하지 못하도록 배려하고자 하는데 있다.

또 다른 한편으로는 상기와 같은 압력 완충공간 속에서 모터축 중단에 압력 변환 슬리브를 구비하여 오일 씰을 통과하는 압력이 직접 메카니칼 씰을 향하지 못하고 우회 되도록 배려하여 메카니칼 씰의 내구성을 향상시키고자 하는데 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징적인 구성 수단은 하우징과, 이 하우징 내부의 고정자와, 그 중앙에서 모터축에 축설된 회전자와, 상기 모터축 상단을 지지하기 위한 모터캡을 가지는 전동 모터부, 그리고 상기 전동 모터부의 하측에 밀착하되, 그 아래의 임펠러 케이스와의 사이에 챔버를 확보하는 챔버 프레임과, 이 챔버 프레임의 하단에 연결된 임펠러 케이스와, 상기 챔버 프레임 및 임펠러 케이스를 관통하는 상기 모터축의 중단에 축착된 메카니칼 씰과, 상기 모터축의 하단에 축착된 임펠러를 포함하여 이루어진 수중펌프에 있어서, 상기한 챔버 프레임에 의해 형성되는 챔버와, 상기 임펠러 케이스의 사이에 별도의 압력 완충공간을 확보하는 것이다.

이때의 압력 완충공간은 상기 모터축에 끼운 채 상기 챔버 프레임의 하부에 조립한 챔버 플레이트와, 상기 모터축에 끼운 채 상기 임펠러 케이스의 상부에 조립한 업 케이스로써 구성한다.

그리고 상기한 모터축에는 상기 압력 완충공간의 내부에서 압력 변환 슬리브를 축착하여 압력이 모터축을 따라 상승하는 것을 방지하도록 한다.

이하 본 고안의 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 수중펌프를 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안의 요부 확대 단면도이다.

상기 도면에서 보듯이 수중펌프는 하우징(11)과, 이 하우징 내부의 고정자(12)와, 그 중앙에서 모터축(14)에 축설된 회전자(13)와, 상기 모터축(14)을 지지하기 위한 모터캡(15)으로써 전동 모터부(10)를 구성한다.

그리고 상기 전동 모터부의 하측에 밀착되면서 그 아래의 임펠러 케이스(30)와의 사이에 챔버(20)를 확보하는 챔버 프레임(21)과, 이 챔버 프레임(21)의 하단에 연결된 임펠러 케이스(30)로 이루어진다.

이때의 모터축(14)은 상기 챔버 프레임(21) 및 임펠러 케이스(30)를 관통하여 아래로 연장되며, 그 중단에는 챔버(20)에서 메카니칼 씰(50), 상기 업 케이스(34)에서 오일 씰(35)이 끼워져 기밀을 유지하게 된다.

본 고안에서는 가장 큰 특징은 상기한 챔버 프레임(21)에 의해 형성되는 챔버(20)와, 상기 임펠러 케이스(30)의 사이에 별도의 압력 완충공간(60)을 확보하는 것이다.

즉, 상기 압력 완충공간(60)은 상기 모터축(14)에 끼운 채 상기 임펠러 케이스(30)의 상부에 조립한 업 케이스(34)와 상기 모터축(14)에 끼운 채 상기 챔버 프레임(21)의 하부에 조립한 챔버 플레이트(22)의 사이에 마련되는 공간이다.

그리고 본 고안에서의 또 다른 특징은 상기한 압력 완충공간(60)의 내부에 위치하도록 상기 모터축(14)에 압력 변환슬리브(70)를 끼우는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 수중펌프는 모터캡(15)을 통해 연결된 전원 케이블로써 전력을 공급받으면 전동 모터부(10)가 구동된다.

즉, 전동 모터부(10)의 회전자(13)가 고정자(12)와의 기전력에 의해서 회전을 시작하면 그 회전력이 모터축(14)을 통해 임펠러(40)에 전달되고, 임펠러(40)는 임펠러 케이스(30)의 저면 유입구(32)로부터 측면의 배출구(33)로 유체를 이동시킨다.

이와 같이 유체를 이동시키는데 있어서, 임펠러(40)의 고속회전으로 약 3kg/㎠ 이상의 고압이 걸릴 때 그 압력의 대부분은 배출구(33)를 통해 배출되지만 그 일부는 모터축(14)과 업 케이스(34)의 사이에 오일 씰(35)이 구비되어 있음에도 불구하고, 상측으로 누출된다.

그러나 본 고안에서는 상기 오일 씰(35)을 통과한 압력이 그 윗부분의 압력 완충공간(60)으로 유입되는 순간 압력이 낮아지며, 혹시 오일 씰(35)을 통과한 압력이 모터축(14)을 따라 직상승 한다 하더라도 상기 모터축(14)에 축착한 압력 변환 슬리브(70)가 있기 때문에 압력 완충공간(60)으로 퍼져서 약화된다.

따라서 압력 완충공간(60)에서의 압력은 임펠러 케이스(30)에서의 압력보다 현저히 낮아졌고, 압력 변환 슬리브(70)가 막고 있기 때문에 모터축(14)을 따라 올라가는 압력으로 인하여 메카니칼 씰(50)이 손상되는 일은 없어진다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안은 오일실이 구비된 임펠러 케이스의 업 케이스와 메카니칼 씰이 구비된 워터 챔버의 챔퍼 플레이트 사이에 별도의 압력 완충공간을 구비하였기 때문에 임펠러 케이스의 내부에서 발생하는 오버 압력이 오일 씰을 통과하여 유입되었다 하더라도 현격히 압력을 낮출 수 있게 된다.

또 한, 상기와 같은 압력 완충공간 속에서 모터축 중단에 압력 변환 슬리브를 구비하였기 때문에 역시 오일 씰을 통과하여 유입되었다 하더라도 압력이 직접 메카니칼 씰을 향하지 못하고 사방으로 퍼져 우회 되기 때문에 메카니칼 씰에는 압력이 작용하지 않게 되는 것이며, 결국 메카니칼 씰의 내구성을 향상시켜 수중펌프의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 수중펌프를 보인 단면도

도 2는 본 고안의 수중펌프를 보인 단면도

도 3은 본 고안의 요부 확대 단면도

도 4는 본 고안의 압력 변환 슬리브를 보인 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10 : 전동 모터부 11 : 하우징

12 : 고정자 13 : 회전자

14 : 모터축 15 : 모터캡

20 : 챔버 21 : 챔버 프레임

22 : 챔버 플레이트 30 : 임펠러 케이스

31 : 베이스부재 32 : 유입구

33 : 배출구 34 : 업 케이스

35 : 오일 씰 40 : 임펠러

50 : 메카니칼 씰 60 : 압력 완충공간

70 : 압력 변환 슬리브

Claims

하우징(11)과, 이 하우징 내부의 고정자(12)와, 그 중앙에서 모터축(14)에 축설된 회전자(13)와, 상기 모터축(14)을 지지하기 위한 모터캡(15)을 가지는 전동 모터부(10), 그리고 상기 전동 모터부의 하측에 밀착된 채 지지되면서 챔버(20)를 확보하는 챔버 프레임(21)과, 이 챔버 프레임(21)의 하단에 연결된 임펠러 케이스(30)와, 상기 챔버 프레임 및 임펠러 케이스를 관통하는 상기 모터축(14)의 중단에 축착된 메카니칼 씰(50)과, 상기 모터축의 하단에 축착된 임펠러(40)를 포함하여 이루어진 수중펌프에 있어서,

상기한 챔버 프레임(21)에 의해 형성되는 챔버(20)와, 상기 임펠러 케이스(30)의 사이에 별도의 압력 완충공간(60)을 확보하여서 된 것을 특징으로 하는 수중펌프.
제 1 항에 있어서,

상기한 압력 완충공간(60)은 상기 모터축(14)에 끼운 채 상기 챔버 프레임(21)의 하부에 조립한 챔버 플레이트(22)와, 상기 모터축(14)에 끼운 채 상기 임펠러 케이스(30)의 상부에 조립한 업 케이스(34)로써 구성하는 것을 특징으로 하는 수중펌프.
제 1 항에 있어서,

상기한 모터축(14)에는 상기 압력 완충공간(60)의 내부에서 압력 변환 슬리브(70)를 축착하여 압력이 모터축을 따라 상승하는 것을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 수중펌프.